
地熱能,這一源自地球熔融核心的熱量,其術(shù)語(yǔ)源自希臘語(yǔ)geo(地球)和therme(熱量)。地心位于我們腳下約6400公里處,溫度超過(guò)5000攝氏度,與太陽(yáng)表面相當。隨著(zhù)地下水從地心向地表移動(dòng),溫度逐漸降低,但即使在地下數百米深處,地球仍然保持著(zhù)足夠的溫暖,足以加熱天然地下水,用于供暖、游泳池加熱以及工業(yè)用途。這種熱量源自地球深處天然放射性元素的衰變,被形象地稱(chēng)為“天然核能”。盡管危險的放射性衰變物質(zhì)被安全地深埋地下,但良性的熱量卻不斷向上傳導至地表,為地熱能利用提供了可能。
地熱能因其緩慢衰減的特性,具有可持續使用數十億年的潛力。這意味著(zhù)地熱能供應基本上取之不盡、用之不竭,且無(wú)需電池儲存,為澳大利亞的能源安全提供了有力保障。然而,盡管地熱能潛力巨大,但這一技術(shù)在澳大利亞的公眾認知度并不高,這亟需改變。
目前,獲取地熱能主要有兩種方法。最簡(jiǎn)單的是從溫暖的地下水中“直接獲取熱量”。如果溫度合適,只需將溫水泵送到需要的地方即可,或者通過(guò)地源熱泵(GSHP)系統實(shí)現。地源熱泵系統將地下水的低品位熱能提升至高溫,為建筑物供暖。在澳大利亞,這一技術(shù)已被廣泛應用于堪培拉的澳大利亞地球科學(xué)局、戰爭紀念館以及霍巴特的塔斯馬尼亞南極洲研究中心等建筑物。
除了直接利用外,地熱能還可用于發(fā)電。冰島、新西蘭等擁有天然火山資源的國家已率先利用熱水和自然產(chǎn)生的蒸汽,通過(guò)蒸汽渦輪機發(fā)電。雖然澳大利亞和歐洲大部分地區需要進(jìn)行更深的鉆探才能獲取發(fā)電所需的熱量,但利用熱含水層為家庭供暖和其他工業(yè)用途提供熱能資源已成為現實(shí)。這種利用方式不僅減少了對化石燃料的需求,還有助于降低溫室氣體排放。
維多利亞州的拉籌伯谷是澳大利亞地熱能利用的一個(gè)典型例子。該地區擁有一個(gè)巨大的地下蓄水層,水溫達到60°C,利用現有技術(shù)即可輕松開(kāi)采。研究團隊正在對該地區的地熱機會(huì )進(jìn)行深入調查,并發(fā)現拉籌伯谷的地質(zhì)結構中有一層厚厚的褐煤,起到了隔熱層的作用,將多余的熱量困在下面,使含水層變暖。這種地質(zhì)條件為地熱能的可持續利用提供了有力支持。
國際上,地熱能的利用熱情日益高漲。歐洲的工業(yè)和組織正在加速利用地熱資源,而中國最近也開(kāi)始利用其廣闊的含水層為整個(gè)城市供暖。對于澳大利亞來(lái)說(shuō),利用石油和天然氣行業(yè)的深層鉆探經(jīng)驗來(lái)獲得更高的溫度進(jìn)行發(fā)電,是一個(gè)令人興奮的新方向。通過(guò)采用優(yōu)化的鉆井技術(shù),澳大利亞有望提高大規模地熱發(fā)電的可行性。
澳大利亞在地熱能利用方面具有顯著(zhù)優(yōu)勢。許多地熱技術(shù)都是“現成的”,可以直接應用于現有和潛在的地熱項目中。例如,直接利用項目可以有效利用普通水井和水泵、傳統的地表水過(guò)濾器和熱交換器;而地熱發(fā)電項目則可以借助石油、天然氣和采礦等其他工業(yè)部門(mén)的現有設備和勞動(dòng)力。這些優(yōu)勢為澳大利亞地熱能的大規模開(kāi)發(fā)提供了有力支持。
此外,地熱能有潛力開(kāi)辟一種全新的、真正清潔的電力供應方式。隨著(zhù)技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的逐漸降低,地熱發(fā)電有望成為澳大利亞能源結構中的重要組成部分。這不僅有助于減少對化石燃料的依賴(lài),還有助于實(shí)現澳大利亞的碳減排目標。
然而,要實(shí)現地熱能的大規模利用,還需要克服一些挑戰。其中最大的挑戰之一是國家和各州對地熱能的認識不足。地熱能作為一種巨大的、寶貴的、安全的自然能源,正等待著(zhù)被充分開(kāi)發(fā)和利用。因此,加強公眾宣傳和教育、提高政策制定者的認識、加大研發(fā)投入和技術(shù)創(chuàng )新力度等措施顯得尤為重要。